電力物聯(lián)網(wǎng)概論

目錄
前言
第 1 章 電力物聯(lián)網(wǎng)背景介紹 1
1.1 背景與意義 1
1.2 互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng) 2
1.2.1 互聯(lián)網(wǎng) 2
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng) 3
1.3 智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng) 4
1.3.1 智能電網(wǎng) 4
1.3.2 能源互聯(lián)網(wǎng) 5
1.4 電力物聯(lián)網(wǎng)與信息通信技術(shù) 7
1.4.1 電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息通信能力的需求和特點(diǎn) 7
1.4.2 電力物聯(lián)網(wǎng)的信息通信關(guān)鍵技術(shù) 9
1.5 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 15
1.5.1 美國(guó)發(fā)展情況 15
1.5.2 歐盟發(fā)展情況 17
1.5.3 日本發(fā)展情況 18
1.5.4 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 18
第 2 章 電力物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu) 20
2.1 建設(shè)原則與要求 20
2.1.1 建設(shè)原則 20
2.1.2 建設(shè)要求 22
2.2 技術(shù)體系及應(yīng)用分析 26
2.2.1 技術(shù)體系 27
2.2.2 技術(shù)應(yīng)用分析 30
2.3 傳感控制 34
2.3.1 傳感裝置 34
2.3.2 適配控制 35
2.3.3 功能分析 38
2.4 通信網(wǎng)絡(luò) 41
2.4.1 網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 41
2.4.2 通信需求分析 43
2.4.3 通信方式 45
2.4.4 組網(wǎng)方式 50
2.5 平臺(tái)架構(gòu) 52
2.5.1 功能架構(gòu) 52
2.5.2 計(jì)算架構(gòu)平臺(tái) 53
2.6 應(yīng)用服務(wù) 58
2.6.1 線路多維感知在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 58
2.6.2 配電巡檢系統(tǒng) 58
2.6.3 變電站設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 59
2.6.4 電力設(shè)施防護(hù)及安全保電支撐平臺(tái) 60
2.6.5 配電現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)管系統(tǒng) 60
2.6.6 智能用電服務(wù)系統(tǒng) 61
2.6.7 用電信息采集系統(tǒng) 61
2.6.8 基于 RFID 的電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)63
本章小結(jié)64
第 3 章 電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 65
3.1 物聯(lián)網(wǎng) 65
3.1.1 基本概念 65
3.1.2 發(fā)展趨勢(shì) 65
3.1.3 創(chuàng)新 2.0 模式67
3.2 信息物理融合系統(tǒng) 67
3.2.1 基本概念及架構(gòu) 67
3.2.2 CPS 的特點(diǎn) 69
3.2.3 電網(wǎng) CPS 的技術(shù)特征 70
3.3 云計(jì)算 71
3.3.1 云計(jì)算的概念 71
3.3.2 云計(jì)算的特點(diǎn) 73
3.3.3 云計(jì)算技術(shù) 73
3.3.4 云計(jì)算的應(yīng)用 74
3.3.5 云計(jì)算所面臨的挑戰(zhàn) 75
3.4 大數(shù)據(jù) 76
3.4.1 大數(shù)據(jù)的概念 76
3.4.2 大數(shù)據(jù)的特征 77
3.4.3 大數(shù)據(jù)分析過程 78
3.4.4 電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù) 80
3.5 移動(dòng)計(jì)算 80
3.5.1 概念及系統(tǒng)組成 80
3.5.2 移動(dòng)計(jì)算模型 81
3.5.3 移動(dòng)計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 82
3.5.4 移動(dòng)計(jì)算的應(yīng)用 82
3.6 邊緣計(jì)算 83
3.6.1 邊緣計(jì)算的概念及架構(gòu) 83
3.6.2 邊緣計(jì)算的使能技術(shù) 84
3.6.3 邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景 85
3.6.4 邊緣計(jì)算技術(shù)發(fā)展帶來的影響 86
3.7 人工智能 87
3.7.1 人工智能的概念 87
3.7.2 人工智能的應(yīng)用方法 87
3.7.3 人工智能在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì) 89
3.8 區(qū)塊鏈 90
3.8.1 區(qū)塊鏈的含義及基礎(chǔ)架構(gòu) 90
3.8.2 區(qū)塊鏈基礎(chǔ)技術(shù)特點(diǎn) 91
3.8.3 區(qū)塊鏈基礎(chǔ)技術(shù)價(jià)值 92
3.8.4 區(qū)塊鏈基礎(chǔ)技術(shù)潛在的應(yīng)用 92
3.9 信息安全 93
3.9.1 信息安全的意義和重要性 93
3.9.2 信息安全的影響因素 94
3.9.3 安全策略 95
3.9.4 相關(guān)技術(shù) 95
本章小結(jié)97
第 4 章 電力物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景 98
4.1 信息能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化 98
4.1.1 信息能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化的形成 98
4.1.2 基礎(chǔ)設(shè)施一體化設(shè)備—能量路由器 99
4.1.3 融合途徑 101
4.1.4 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 102
4.2 多能互補(bǔ)與綜合能源服務(wù) 102
4.2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)與多能互補(bǔ) 103
4.2.2 綜合能源服務(wù) 105
4.2.3 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 106
4.3 能量管理、調(diào)度與優(yōu)化 106
4.3.1 園區(qū)能量管理系統(tǒng) 106
4.3.2 協(xié)同優(yōu)化控制技術(shù) 108
4.3.3 風(fēng)光儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化 110
4.3.4 電能質(zhì)量治理 111
4.3.5 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 111
4.4 企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理 112
4.4.1 企業(yè)上云 112
4.4.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝 114
4.4.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估與治理 116
4.4.4 綠色金融 117
4.4.5 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 118
4.5 用戶服務(wù)平臺(tái) 118
4.5.1 系統(tǒng)架構(gòu) 118
4.5.2 服務(wù)平臺(tái)功能 119
4.5.3 該場(chǎng)景下的電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè) 123
4.6 電力需求側(cè)管理與虛擬電廠 124
4.6.1 電力需求側(cè)管理實(shí)施背景 124
4.6.2 實(shí)施意義 125
4.6.3 發(fā)展方向 126
4.6.4 電力需求響應(yīng)技術(shù) 128
4.6.5 電力需求側(cè)管理實(shí)施主體 129
4.6.6 虛擬電廠 130
4.6.7 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 130
4.7 數(shù)據(jù)資產(chǎn)與運(yùn)營(yíng) 131
4.7.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)應(yīng)用 131
4.7.2 外部數(shù)據(jù)服務(wù) 135
4.7.3 合作伙伴 136
4.7.4 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 137
4.8 能源互聯(lián)網(wǎng)金融 137
4.8.1 融資模式 137
4.8.2 創(chuàng)新融資模式 139
4.8.3 能源互聯(lián)網(wǎng)交易機(jī)制 140
4.8.4 能源互聯(lián)網(wǎng)金融 142
4.8.5 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 144
4.9 電力市場(chǎng)與商業(yè)化運(yùn)營(yíng) 144
4.9.1 能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式特點(diǎn) 144
4.9.2 具體運(yùn)營(yíng)模式 145
4.9.3 分布式能源交易 147
4.9.4 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 148
4.10 能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)與生態(tài) 148
4.10.1 未來典型的能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 148
4.10.2 互聯(lián)網(wǎng)化的能源應(yīng)用特征 149
4.10.3 典型能源互聯(lián)網(wǎng)模式下的應(yīng)用場(chǎng)景 149
4.10.4 分散式的能源互聯(lián)網(wǎng) 152
4.10.5 電力物聯(lián)網(wǎng)在本場(chǎng)景中的作用 152
本章小結(jié) 153

第 5 章 未來與展望 154
5.1 未來技術(shù)發(fā)展 154
5.1.1 增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí) 154
5.1.2 數(shù)字孿生（Digital Twins） 155
5.1.3 智物（Intelligent Things） 155
5.1.4 未來信息技術(shù) 156
5.2 未來應(yīng)用趨勢(shì) 156
5.2.1 智能家居與“源—網(wǎng)—儲(chǔ)”的實(shí)時(shí)互動(dòng) 156
5.2.2 面向能源互聯(lián)網(wǎng)的“云—邊—端”協(xié)同運(yùn)行 158
5.2.3 基于特征分析的自適應(yīng)用能策略調(diào)整 159
5.2.4 數(shù)字能源供應(yīng)鏈金融 160
5.3 展望 160
5.3.1 發(fā)展階段和內(nèi)涵 160
5.3.2 發(fā)展面臨的問題 161
5.3.3 發(fā)展建議 162
本章小結(jié) 163
附錄 名詞術(shù)語一覽表 164
參考文獻(xiàn) 169